NGHIÊN cứu TÍNH NĂNG ĐỘNG cơ DA465QE sử DỤNG BIOGAS LPG e5695cf4

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo VÕ NHƯ TÙNG NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ DA465QE SỬ DỤNG BIOGAS-LPG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Đà Nẵng, 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo VÕ NHƯ TÙNG NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ DA465QE SỬ DỤNG BIOGAS-LPG Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số : 85.20.11.6 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1: GS.TSKH BÙI VĂN GA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2: TS TRƯƠNG LÊ BÍCH TRÂM Đà Nẵng, 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Mọi kết nghiên cứu ý tưởng tác giả khác có trích dẫn đầy đủ Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Luận văn chưa bảo vệ hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ toàn quốc nước chưa công bố phương tiện thông tin Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm mà tơi cam đoan Tác giả luận văn Võ Như Tùng LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập công tác Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng Được hướng dẫn tận tình thầy Bùi Văn Ga Trương Lê Bích Trâm em thực đề tài “Nghiên cứu tính động DA465QE sử dụng BiogasLPG” Trong trình thực đề tài em có học hỏi nhiều kiến thức bổ ích từ kiến thức chun mơn, cách thực đề tài khoa học, điều hỗ trợ em công việc sau Xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Bùi Văn Ga, người thầy trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm đề tài Xin cảm ơn thầy Khoa Cơ khí Giao thơng, quý thầy cô Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng - Đại học Đà Nẵng giảng dạy em suốt năm qua Em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy để đề tài hồn thiện Trân trọng! TĨM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ DA465QE SỬ DỤNG BIOGAS-LPG Học viên:Võ Như Tùng, Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 8520116, Khóa: K35, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Luận văn tập trung nghiên cứu tính động DA465QE lắp tô tải nhẹ Trường Hải Towner chạy Biogas làm giàu LPG Đề tài nhằm góp phần phát triển công nghệ ứng dụng nhiên liệu tái tạo phương tiện giao thông giới nhằm tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch giảm phát thải chất khí gây hiệu ứng nhà kính Luận văn sử dụng kết hợp mơ q trình cung cấp Biogas phần mềm Ansys Fluent thực nghiệm băng thử cơng suất APA100 Trung tâm Thí nghiệm Động Ơ tơ để đánh giá tính kỹ thuật động DA465QE chạy Biogas làm giàu LPG RESEARCH FEATURES DA465QE ENGINE USING BIOGAS-LPG The thesis focuses on researching the features of DA465QE engine installed on Truong Hai Towner light trucks when running on Biogas enriched by LPG This project aims to contribute to the development of renewable fuel application technology in motor vehicles to save fossil fuels and reduce greenhouse gas emissions The thesis uses a combination of simulating the process of supplying Biogas with Ansys Fluent software and experimenting on the APA100 power test tape at the Center for Automotive and Engine Testing to evaluate the technical features of the DA465QE engine when powered by Biogas enriched by LPG MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC .4 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 10 MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG NHIÊN LIỆU TÁI TẠO TRÊN PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG CƠ GIỚI 1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu 1.2 Phân tích đặc tính kỹ thuật động DA465QE lắp ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 12 1.2.1.Những tiện ích nhu cầu sử dụng ô tô tải nhẹ Trường Hải Towner 750 12 1.2.2.Đặc tính kỹ thuật động DA465QE lắp ô tô Towner 750 13 1.3 Kết cấu động DA465QE: 15 1.4 Mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu 16 Chương 2: NHIÊN LIỆU BIOGAS .17 2.1 Tình hình sản xuất ứng dụng Biogas giới Việt Nam 17 2.1.1 Lịch sử phát triển Biogas .17 2.2 Tình hình sản xuất Biogas giới năm gần .19 2.3 Tình hình sản xuất sử dụng Biogas Việt Nam 23 2.4 Công nghệ sử dụng Biogas 25 2.4.1 Giới thiệu .25 2.4.2 Đèn Biogas 25 2.4.3 Bếp, lò Biogas .26 2.4.4 Máy lạnh hấp thụ 28 2.4.5 Pin nhiên liệu .28 2.4.6 Turbine khí chạy Biogas .29 2.4.7 Động đốt chạy Biogas 29 2.4.8 Phối hợp sản xuất nhiệt (CHP) 31 2.4.9 Biogas làm nhiên liệu cho ô tô 32 2.4.10 Biogas hịa vào hệ thống cung cấp khí đốt thành phố .37 2.4.11 Cung cấp Biogas gia dụng 37 2.4.12 Hiệu bảo vệ môi trường sử dụng Biogas làm nhiên liệu .38 Nhiên liệu Biogas: .39 Sử dụng Biogas phương tiện giao thông giới: .41 Chương MÔ PHỎNG Q TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ VÀ SINH CƠNG CỦA ĐỘNG CƠ DA465QE CHẠY BẰNG BIOGAS-LPG 42 3.1 Thiết lập mơ hình tính tốn 42 3.2 Cung cấp nhiên liệu Biogas-LPG 45 3.3 Độ chân không đường nạp không cung cấp nhiên liệu 46 3.4 Nguyên lý cấp ga liên tục cấp ga gián đoạn van chân không 47 3.5 Cung cấp Biogas LPG riêng rẽ 48 2.4 Cung cấp hỗn hợp Biogas LPG hòa trộn trước 52 Mơ q trình sinh cơng động DA465QE chạy nhiên liệu Biogas pha LPG 54 3.1 Thiết lập mơ hình tính toán 54 3.2 Biến thiên áp suất buồng cháy đồ thị công 60 3.3 Nhiệt độ mơi chất q trình cháy 62 3.4 Biến thiên nồng độ nhiên liệu trình cháy .64 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 68 4.1 Chế tạo, lắp đặt cung cấp nhiên liệu Biogas-LPG cho động DA465QE .68 4.1.1 Họng Venturi: .68 4.1.2 Van điện từ vị trí lắp đặt 68 4.1.3 Van tổ hợp cung cấp nhiên liệu khí kiểu chân khơng 70 4.1.4 Van ngắt ga tự động kiểu khí 71 4.1.5 Bình chứa Biogas nén 72 4.2 Cải tạo máy nén khơng khí thành máy nén Biogas áp suất thấp 73 4.3 Tổng quan băng thử công suất động 74 4.3.1 Quy trình vận hành thiết bị để thực nghiệm: 77 4.4 Vận hành thiết bị hệ thống đo phịng thí nghiệm động 77 4.5 Vận hành máy tính điều khiển trung tâm puma 78 4.6 Thử nghiệm động chạy Biogas-LPG băng thử công suất 83 4.7 So sánh công suất lý thuyết thực nghiệm động chạy hỗn hợp Biogas-LPG 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .91 Kết luận 91 Kiến nghị 91 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1: Biến thiên nhiệt độ khí gần mặt đất qua thời kỳ băng hà Hình 2: Hiệu ứng nhà kính Hình 3: Dự báo dâng cao mực nước biển kỷ 21 theo mơ hình toán họa khác Hình 1.1: Dự báo nước biển dâng theo thời gian Hình 1.2: Nguy chìm ngập khu vực Đơng Nam Á dâng cao mực nước biển6 Hình 1.3: Kịch cắt giảm phát thải CO2 theo COP21 Hình 1.4: Cơ cấu lượng tương lai cho phương tiện giao thông giới Hình 1.5: Phát thải nhiễm nhiên liệu LPG Hình 1.6: Các phương tiện giao thơng dùng nhiên liệu LPG Hình 1.7: Trạm cấp LPG cố địnhHình 1.8: Trạm cấp LPG động 10 Hình 1.9: Chu trình Carbon sử dụng Biogas làm nhiên liệu 11 Hình 1.10: Các kiểu hầm Biogas 12 Hình 1.11: Ô tô Trường Hải Towner 750 13 Hình 1.12: Đường đặc tính động DA465QE 15 Hình 1.13 Mặt cắt dọc động DA465QE 15 Hình 1.14: Mặt cắt ngang động DA465QE 16 Hình 2.1: Lượng Biogas sản xuất Châu Âu năm 2003 20 Hình 2.2: Phân bố nguồn sử dụng Biogas Châu Âu năm 2010 dự báo năm 2020 21 Hình 2.3: Cơng suất điện chạy Biogas Châu Âu .21 Hình 2.4: Đèn măng-sông dùng Biogas 26 Hình 2.5: Bếp dùng Biogas 27 Hình 2.6: Máy phát điện chạy Biogas 30 Hình2.7: Sử dụng Biogas hệ thống đồng sản xuất lượng 31 Hình 2.8: Hiệu sản xuất lượng động nhiên liệu kép động đánh lửa cưỡng chạy Biogas 32 Hình 2.9: Sơ đồ sản xuất cung cấp nhiên liệu Biogas cho ô tô 34 Hình 2.10: Trạm cung cấp Biogas cho tơ 35 Hình 2.11: Sơ đồ bố trí hệ thống Biogas tô 36 Hình 2.12: Ơ tơ tàu lửa chạy Biogas Thụy Điển 36 Hình 2.13: Chun chở khí Biogas kiểu thủ cơng (a), 37 Hình 2.14: Sơ đồ hiệu bảo vệ môi trường sử dụng nhiên liệu Biogas 38 Hình 3.1: giới thiệu thiết kế xi lanh, buồng cháy đường nạp động sau cải tạo chia lưới không gian tính tốn .43 Hình 3.2 : Màn hình kết reong trường hợp tính tốn 44 Hình 3.3: Các mặt cắt khảo sát đường nạp 45 Hình 3.4: Biễu diễn biến thiên chân không đường nạp 45 Hình 3.5: Biến thiên độ chân không đường nạp độ mở bướm ga 30 độ, trục khuỷu độn quay tốc độ 3000 vòng/phút 46 Hình 3.6: Biểu đồ cấp ga van chân không 47 Hình 3.7: Sơ đồ van cấp gas gián đoạn (a) van cấp gas liên tục (b) 48 Hình 3.8: So sánh biến thiên hệ số tương đương theo tốc độ trục khuỷu 49 Hình 3.9: Biến thiên hệ số tương đương theo góc quay trục khuỷu làm giàu LPG 51 Hình 3.10: So sánh hệ số tương đương tốc độ động thay đổi 52 Hình 3.11: Biến thiên hệ số tương đương hỗn hợp xy lanh phun BiogasLPG hòa trộn trước 54 Hình 3.12: Khơng gian xylanh buồng cháy 55 Hình 3.13: Áp suất buồng cháy thay đổi thành phần LPG 60 Hình 3.14: Đồ thị công thay đổi thành phần LPG 60 Hình 3.15: Ảnh hưởng hệ số tương đương đến áp suất buồng cháy .61 Hình 3.16: Ảnh hưởng hệ số tương đương đến đồ thị cơng 61 Hình 3.17: Biến thiên nhiệt độ cháy thay đổi hệ số tương đương số 2000rpm 63 Hình 3.18: Biến thiên nhiệt độ cháy thay đổi hệ số tương đương số 4000rpm 63 Hình 3.19: Diễn biến đường cong nhiệt độ thay đổi góc đánh lửa sớm 64 Hình 3.20: Diễn biến đường cong nhiệt độ thay đổi tốc độ động 64 Hình 3.21: Diễn biến nồng độ nhiên liệu CH4 trình cháy 65 Hình 3.22: Diễn biến nồng độ nhiên liệu C4H10 trình cháy 65 Hình 3.23: Ảnh hưởng tốc độ động đến biến thiên nồng độ CH4 .66 Hình 3.24: Hàm lượng LPG ảnh hưởng đến tốc độ tiêu hao nhiêu liệu 67 Hình 4.1: Hình dạng, kết cấu hịa trộn van tiết lưu .68 Họng venturi; Thân; Vít điều chỉnh 68 Hình 4.2 Van điện từ vị trí lắp đặt 69 Hình 4.3: Kết cấu van điện từ .69 Hình 4.4: Van tổ hợp cung cấp Biogas-LPG cho động DA465QE 70 Hình 4.5 : Kết cấu van ngắt ga tự động kiểu khí 71 Hình 4.6 : Sơ đồ lắp đặt phụ kiện cung cấp Biogas-LPG cho động DA465QE .72 Hình 4.7: Kết cấu bình chứa Biogas 73 Hình 4.8 Bình chứa Biogas 73 Hình 4.9: Hệ thống nén Biogas vào bình chứa 74 Hình 4.10 Băng thử APA 204/8 75 Hình 4.11: Sơ đồ bố trí phịng thí nghiệm động .76 44 Trong trình tính tốn, thay đổi tốc độ động cơ, thành phần nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, phương thức cung cấp nhiên liệu, vị trí bướm ga… Kết thể gồm biến thiên tốc độ dịng khí, áp suất, thành phần hỗn hợp, hệ số tương đương… Các kết ghi lại dạng file số liệu để xử lý Excel Hình 3.2 ảnh chụp hình kết trường hợp tính tốn Hình 3.2 : Màn hình kết reong trường hợp tính tốn Biến thiên thơng số trình cung cấp nhiên liệu thể mặt cắt: - Mặt cắt dọc xy chứa trục xi lanh trục đường nạp - Mặt zy chứa trục xi lanh - Các mặt cắt ngang đường nạp S1, S2, S3, S4, S5 xác lập vị trí có thay đổi tiết diện hình 45 45 Khơng tải Biogas-LPG liên tục S5 S4 S2 S3 S1 72 mm Biogas-LPG gián đoạn Khơng khí 65,5 mm Hình 3.3: Các mặt cắt khảo sát đường nạp 3.2 Cung cấp nhiên liệu Biogas-LPG pres_section_BG0_sansfuel_n2500 30 60 90 120 150 180 210 240 10000 (TK) -10000 -20000 -30000 pn (Pa) S1 S2 S4 S5 S3 Hình 3.4: Biễu diễn biến thiên chân khơng đường nạp 46 3.3 Độ chân không đường nạp khơng cung cấp nhiên liệu Hình giới thiệu biến thiên độ chân không đường nạp động quay tốc độ 2500 vòng/phút, bướm ga mở hồn tồn, khơng cung cấp nhiên liệu Chúng ta thấy độ chân không mặt cắt ngang họng phía hạ lưu (mặt cắt số 3) đạt giá trị lớn pres_section_BG30_sansfuel_n3000 30 60 90 120 150 180 210 240 (TK) 5000 -5000 -15000 -25000 -35000 pn (Pa) S1 S2 S4 S5 S3 Hình 3.5: Biến thiên độ chân không đường nạp độ mở bướm ga 30 độ, trục khuỷu độn quay tốc độ 3000 vịng/phút Tương tự vậy, hình 3.5 giới thiệu biến thiên độ chân không đường nạp độ mở bướm ga 30 độ, trục khuỷu độn quay tốc độ 3000 vịng/phút, khơng cung cấp nhiên liệu Độ chân không mặt cắt ngang số có giá trị lớn Do bướm ga đóng nhỏ nên độ chân không mặt cắt số có độ chân khơng lớn Trong đó, bướm ga mở hồn tồn độ chân khơng mặt cắt số không khác biệt nhiều so với mặt cắt số số 47 3.4 Nguyên lý cấp ga liên tục cấp ga gián đoạn van chân khơng Hình 3.6: Biểu đồ cấp ga van chân khơng Ngun lý đóng, mở van công suất van làm đậm dựa áp suất chân không đường nạp mô tả hình 3.6 Khi tốc độ động tăng độ chân không tăng thời gian dành cho kỳ nạp giảm Do cần phải bù thêm lượng nhiên liệu cần thiết để đảm bảo thành phần hỗn hợp nằm giới hạn cháy Hai phương án cung cấp nhiên liệu khí kiểu hút chân khơng đề xuất: phương án cấp nhiên liệu gián đoạn (hình 3.7a) cung cấp nhiên liệu liên tục (hình 3.7b) Nguyên lý hoạt động chung van dựa vào cân lực hút chân không tác động lên màng van lực căng lò xo Trong trường hợp cấp ga gián đoạn, đường hút chân không đường cấp ga vào đường nạp Do mở van cấp ga, độ chân không van giảm van đóng lại Sau đóng, cịn q trình nạp, độ chân khơng tăng trở lại van lại mở Việc đóng, mở van diễn theo chu kỳ Trong trường hợp cấp ga liên tục khoan cấp ga lập với khoan hút chân khơng Do áp suất ga không ảnh hưởng đến độ chân không nên van khơng đóng, mở theo chu kỳ trường hợp cấp ga gián đoạn 48 (a) (b) Hình 3.7: Sơ đồ van cấp gas gián đoạn (a) van cấp gas liên tục (b) 3.5 Cung cấp Biogas LPG riêng rẽ Trong trường hợp độ chân không họng thấp (tải thấp) động cung cấp Biogas Khi tải tăng lên đến giá trị cho trước van làm đậm hoạt động cung cấp lượng LPG để điều chỉnh thành phần hỗn hợp Như hệ thống nhiên liệu gồm phận riêng rẽ, phận chứa Biogas phận chứa LPG Hình 3.8 Bảng 3.1 so sánh biến thiên hệ số tương đương theo tốc độ trục khuỷu phun M7C3 qua vòi phun, điều kiện phun, không bổ sung LPG, tốc độ động tăng hệ số tương đương giảm mạnh thời gian dành cho kỳ nạp (tính theo s) giảm Cụ thể tốc độ 1500 vòng/phút, hệ số tương đương đạt 0,93 tốc độ tăng lên 4500 vịng/phút hệ số tương đương cịn 0,52 49 fi_M7C3-only_BG0_vs-n  0.8 0.6 0.4 n1500 n3000 n4500 0.2 (TK) 0 60 120 180 240 300 360 Hình 3.8: So sánh biến thiên hệ số tương đương theo tốc độ trục khuỷu Bảng 3.1: Biểu diễn ảnh hưởng tốc độ động đến hệ số tương đương điều kiện cung cấp nhiên liệu Biogas M7C3 không pha LPG n(v/p) =90TK =180TK 0/10 0/6 0/10 0/2,5 1500 3000 50 4500 0/10 0/2 Bảng 3.1 hình 3.8 biểu diễn đường đồng mức áp suất hệ số tương đương điều kiện cung cấp nhiên liệu vị trí góc quay trục khuỷu 90 độ Trong trường hợp cấp Biogas M7C3 qua vòi phun Động chạy tốc độ 4000 vịng/phút Chúng ta thấy vị trí góc quay trục khuỷu, tốc độ động giảm nhiên liệu dịch chuyển gần phía xi lanh thời gian dài trục khuỷu quay góc cho trước Để điều chỉnh thành phần hỗn hợp dao động quanh giá trị f=1 chế độ tộc độ khác phun bổ sung LPG thơng qua vịi phun thứ hai, theo Bảng 3.2 hình 3.9 Bảng 3.2: Ảnh hưởng tốc độ động đến đường đồng mức áp suất hệ số tương đương điều kiện cấp nhiên liệu Biogas M7C3, 10%LPG, phun riêng rẽ, =90TK n(v/p) Áp suất  -12.000/0 (min/max) 0/3,5 (min/max) 1500 51 2500 -25.000/0 (0/10) -40.000/0 (0/10) 4000 fi_M7C3-LPG_Separate_BG0-vs-n  1.2 0.8 n1500 n3000 n4500 0.6 0.4 0.2 (TK) 0 60 120 180 240 300 360 Hình 3.9: Biến thiên hệ số tương đương theo góc quay trục khuỷu làm giàu LPG Hình 3.9 Bảng 3.2 giới thiệu biến thiên hệ số tương đương phun bổ sung LPG tốc độ động tăng Dựa vào áp suất chân không đường nạp, điều chỉnh thời điểm mở, đóng van bổ sung LPG Kết hệ số tương đương f điều chỉnh phạm vi quanh giá trị tốc độ động biến thiên 52 2.4 Cung cấp hỗn hợp Biogas LPG hòa trộn trước Trong trường hợp Biogas LPG hòa trộn trước theo thành phần xác định cung cấp vào đường nạp động thơng qua vịi phun Hình 3.10 cho thấy hệ số tương đương tốc độ động thay đổi điều kiện cung cấp nhiên liệu cố định Hỗn hợp nhiên liệu Biogas M7C3 pha 20% LPG Kết cho thấy, trường hợp phun riêng rẽ, tốc độ động tăng hệ số tương đương giảm Cụ thể hệ số tương đương đạt 1,4, 1,08 0,79 ứng với tốc độ động 1500 vòng/phút, 2500 vòng/phút 4500 vòng/phút fi_M7C3-20LGPBlend-SameCondi_vs-n 1.6  1.4 1.2 0.8 n1500 n2500 n4500 0.6 0.4 0.2 (TK) 0 60 120 180 240 300 360 Hình 3.10: So sánh hệ số tương đương tốc độ động thay đổi 53 Bảng 3.3: Ảnh hưởng tốc độ động đến phân bố hệ số tương đương phun Biogas-LPG hòa trộn trước Biogas M7C3 pha 10% LPG, =90TK v (v/p)  (0/8) (min/max) 1500 2500 4000 Bảng 3.3 cho thấy tốc độ động thấp, vị trí góc quay trục khuỷu, vùng hỗn hợp có hệ số tương đương cao dịch chuyển gần phía xú páp nạp Thực tế để quay góc quay trục khuỷu cho trước động cần nhiều thời gian chạy với tốc độ thấp Ở tốc độ cao, khoảng thời gian (tính theo s) bị rút ngắn dù khoảng góc quay trục khuỷu nên kết thúc trình nạp, phận nhiên liệu chưa hút vào xi lanh Đó lý giải thích hỗn hợp trở nên nghèo tốc độ động tăng với điều kiện cung cấp nhiên liệu Hình 3.11 giới thiệu biến thiên hệ số tương đương hỗn hợp xi lanh động chạy tốc độ khác với hệ thống cấp ga gồm van công 54 suất van làm đậm Khi động chạy tốc độ cao, độ chân không họng lớn mở van làm đậm, lượng nhiên liệu bổ sung cung cấp vào đường nạp Kết hệ số tương đương hỗn hợp tương đương tốc độ động khác fi_M8C2-10LPG-Blend_BG0_vs-n 1.2  0.8 0.6 n1500 n2500 n4000 0.4 0.2 (TK) 0 60 120 180 240 300 360 Hình 3.11: Biến thiên hệ số tương đương hỗn hợp xy lanh phun BiogasLPG hòa trộn trước Mơ q trình sinh cơng động DA465QE chạy nhiên liệu Biogas pha LPG 3.1 Thiết lập mơ hình tính tốn Để giảm thời gian tính tốn, phần tính tốn q trình sinh công động ta xét không gian buồng cháy xi lanh, thể tích xi lanh thay đổi theo dịch chuyển piston Không gian tính tốn xác định hình 3.12 Thể tích xi lanh áp dụng mơ hình lưới động (Dynamic Mesh) phần tử thể tích thay đổi theo dịch chuyển piston 55 S=72 D=65,5 Hình 3.12: Khơng gian xylanh buồng cháy Các mơ hình sau áp dung để tính tốn q trình sinh cơng: - Chảy rối: Mơ hình k-tiêu chuẩn - Q trình cháy: Mơ hình Partially Premixed Biogas có thành phần methan carbonic thay đổi ký hiệu MaCb, a phần mười theo thể tích methan b phần mười theo thể tích carbonic Ví dụ Biogas M8C2 chứa 80% CH4 20% CO2 LPG pha vào Biogas tính theo tỉ lệ thể tích hỗn hợp với Biogas LPG chứa 50% propan 50% butan tính theo thể tích Bảng cho % theo khối lượng chất khí hỗn hợp nhiên liệu pha 20% thể tích LPG vào Biogas có thành phần CH4 khác nhau: Bảng 3.4: % theo khối lượng chất khí hỗn hợp nhiên liệu %M CH4 CO2 C3H8 C4H10 Biogas LPG/Bio %V %V CH4 CO2 55.65217 19.13043 25.21739 100 20 50.41459 7.296849 18.24212 24.04643 95 20 45.64184 13.94612 17.43265 22.9794 90 10 20 41.27466 20.03035 16.69196 22.00303 85 15 20 37.26346 25.61863 16.01164 21.10626 80 20 20 33.56643 30.76923 15.38462 20.27972 75 25 20 30.14805 35.53163 14.80485 19.51548 70 30 20 26.97795 39.94812 14.26719 18.80674 65 35 20 24.03004 44.05507 13.76721 18.14768 60 40 20 18.71345 51.46199 12.8655 16.95906 50 50 20 Tải FULL (124 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 56 Bảng 3.5 giới thiệu biến thiên đường đồng mức tốc độ dịng khí buồng cháy mặt cắt dọc xy zy góc quay trục khuỷu thay đổi từ 340 đến 372 độ Đánh lửa thực góc quay trục khuỷu 340 độ Chúng ta thấy chưa có màng lửa tốc độ dịng khí lớn khu vực đỉnh piston Nhưng bắt đầu cháy khu vực tốc độ lớn tập trung vùng có màng lửa Bảng 3.5: Biến thiên đường đồng mức tốc độ dịng khí buồng cháy Vận tốc (Biogas M7C3, 20% LPG, n2000, 20 độ)  Mặt cắt xy Mặt cắt zy 340 (0/3,5) (min/max) 344 (0/6) 350 0/11 356 0/10 360 0/8 372 0/6 Tải FULL (124 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 57 Bảng 3.6 giới thiệu biến thiên trường nhiệt độ trình cháy hỗn hợp nhiên liệu Biogas M7C3 pha 20% LPG Chúng ta thấy màng lửa chưa hình thành vùng tâm buồng cháy có nhiệt độ thấp vùng có nhiệt độ cao nằm gần thành xi lanh Khi màng lửa hình thành nhiệt độ cao vùng hỗn hợp cháy Khu vực cháy lan dần xa theo góc quay trục khuỷu Bảng 3.6: biến thiên trường nhiệt độ trình cháy hỗn hợp nhiên liệu Biogas M7C3 pha 20% LPG Nhiệt độ (M7C3, 20% LPG, n2000, =1, 20 độ)  340 469/577 (min/max) 344 507/784 350 567/2174 356 630/2398 360 670/2423 372 817/2498 Mặt cắt xy Mặt cắt zy 58 Bảng 3.7 thể trình cháy hỗn hợp Biogas-LPG hịa trộn trước xem mơ hình hai khu vực: khu vực khí cháy khu vực khí chưa cháy Khu vực khí cháy có tâm cực đánh lửa bu-gi mở rộng dần theo dạng hình chỏm cầu Trong vùng khí cháy thành phần nhiên liệu gần hệ số tương đương giảm (trong trường hợp f1, thiếu oxy) Bảng 3.7: Diễn biến hệ số tương đương trình cháy Hệ số tương đương (M7C3, 20% LPG, n2000, 20 độ)  Mặt cắt xy Mặt cắt zy 340 0,97/0,99 344 0,95/0,99 350 0,55/0,98 356 0,06/0,98 360 0,03/0,97 e5695cf4 ... oOo VÕ NHƯ TÙNG NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ DA465QE SỬ DỤNG BIOGAS- LPG Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số : 85.20.11.6 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN... ứng nhà kính sử dụng nhiên liệu tái tạo thay cho nhiên liệu hóa thạch Đây vấn đề mang tính thời nghiên cứu rộng rãi giới Đề tài tập trung ? ?Nghiên cứu tính động DA465QE sử dụng Biogas- LPG? ?? Đề tài... đề tài hồn thiện Trân trọng! TĨM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ DA465QE SỬ DỤNG BIOGAS- LPG Học viên:Võ Như Tùng, Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 8520116, Khóa: K35, Trường